飞秒激光气膜孔

孔壁粗糙度0.497 μm

采用分段加工策略，解决异形气膜孔加工中孔壁质量差和几何变形问题，实现无氧化层、无位错的高质量孔。

Pengfei, Fan · 东校 · 王恪典 · Bin, Liu · 74900253 · Liangtian, Yi · 梅雪松 · 凡正杰

International Journal of Mechanical Sciences 2025

参数信息

扩散段粗糙度

0.497 μm

前向扩张角回归模型平均误差

0.25 %

扩散段粗糙度回归模型平均误差

5.22 %

技术优势

粗糙度降至0.497 μm

通过响应面法优化工艺参数，扩散段孔壁粗糙度显著改善，平均预测误差仅5.22%，保证了气膜冷却的均匀性。

无氧化层和位错

孔壁无氧化层，γ和γ′相无形变，无明显位错，避免了热影响和机械损伤，提升孔壁完整性。

模型预测误差低

前向扩张角和粗糙度回归模型平均误差分别仅为0.25%和5.22%，可指导工艺参数选择，减少试错。

应用场景

• 涡轮叶片冷却：提供高冷却效率的异形气膜孔，降低叶片表面温度。
• 航空发动机热端部件：加工出无氧化、无位错的孔，提升热端部件寿命。
• 精密激光加工：展示飞秒激光对复杂形状和难加工材料的精细加工能力。
• 高温合金微孔加工：解决高温合金微孔加工中孔壁质量和几何变形难题。